序列化和反序列化相信大家都經(jīng)常聽到，也都會用， 然而有些人可能不知道：.net為什么要有這個東西以及.net Frameword如何為我們實現(xiàn)這樣的機(jī)制， 在這里我也是簡單談?wù)勎覍π蛄谢头葱蛄谢囊恍├斫狻?/p>

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一、什么序列化和反序列化

序列化通俗地講就是將一個對象轉(zhuǎn)換成一個字節(jié)流的過程，這樣就可以輕松保存在磁盤文件或數(shù)據(jù)庫中。反序列化是序列化的逆過程，就是將一個字節(jié)流轉(zhuǎn)換回原來的對象的過程。

然而為什么需要序列化和反序列化這樣的機(jī)制呢？這個問題也就涉及到序列化和反序列化的用途了，

對于序列化的主要用途有：

• 將應(yīng)用程序的狀態(tài)保存在一個磁盤文件或數(shù)據(jù)庫中，并在應(yīng)用程序下次運(yùn)行時恢復(fù)狀態(tài)。例如, Asp.net 中利用序列化和反序列化來保存和恢復(fù)會話狀態(tài)。
• 一組對象可以輕松復(fù)制到Windows 窗體的剪貼板中，再粘貼回同一個或者另一個應(yīng)用程序。
• 將對象按值從一個應(yīng)用程序域中發(fā)送到另一個程序域

并且如果把對象序列化成內(nèi)存中的字節(jié)流，就可以利用一些其他的技術(shù)來處理數(shù)據(jù)，例如，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和壓縮等。

二、序列化和反序列簡單使用

.Net Framework 提供二種序列化方式：

• 二進(jìn)制序列化
• XML 和SOAP序列化

序列化和反序列化的簡單使用：

using System;using System.IO;using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
namespace Serializable
{
    [Serializable]
public class Person
    {
public string personName;

        [NonSerialized]
public string personHeight;

private int personAge;
public int PersonAge
        {
   get { return personAge; }
   set { personAge = value; }
        }

public void Write()
        {
            Console.WriteLine("Person Name:"+personName);
            Console.WriteLine("Person Height:" +personHeight);
            Console.WriteLine("Person Age:"+ personAge);
        }
       
    }
class Program
    {
static void Main(string[] args)
        {
            Person person= new Person();
            person.personName= "Jerry";
            person.personHeight= "175CM";
            person.PersonAge= 22;
            Stream stream= Serialize(person);

   //為了演示，都重置
            stream.Position = 0;
            person= null;

            person= Deserialize(stream);
            person.Write();
            Console.Read();
            
        }
private static MemoryStream Serialize(Person person)
        {
            MemoryStream stream= new MemoryStream();

   // 構(gòu)造二進(jìn)制序列化格式器
            BinaryFormatter binaryFormatter = new BinaryFormatter();
   // 告訴序列化器將對象序列化到一個流中
            binaryFormatter.Serialize(stream, person);

   return stream;

        }

private static Person Deserialize(Stream stream)
        {
            BinaryFormatter binaryFormatter= new BinaryFormatter();
   return (Person)binaryFormatter.Deserialize(stream);
        }
        
    }
}

主要是調(diào)用System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary命名空間下的BinnaryFormatter類來進(jìn)行序列化和反序列化，調(diào)用反序列化后的結(jié)果截圖：

從中可以看出除了標(biāo)記NonSerialized的其他成員都能序列化,注意這個屬性只能應(yīng)用于一個類型中的字段，而且會被派生類型繼承。

SOAP 和XML 的序列化和反序列化和上面類似，只需要改下格式化器就可以了， 這里我就不列出來了。

三、控制序列化和反序列化

　有兩種方式來實現(xiàn)控制序列化和反序列化：

• 通過OnSerializing, OnSerialized,OnDeserializing, OnDeserialized,NonSerialized和OptionalField等屬性
• 實現(xiàn)System.Runtime.Serialization.ISerializable接口

第一種方式實現(xiàn)控制序列化和反序列化代碼：

using System;using System.IO;using System.Runtime.Serialization;using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
namespace ControlSerialization
{
    [Serializable]
public class Circle
    {
private double radius; //半徑
        [NonSerialized]
public double area; //面積

        public Circle(double inputradiu)
        {
            radius= inputradiu;
            area= Math.PI * radius * radius;
        }

        [OnDeserialized]
private void OnDeserialized(StreamingContext context)
        {
            area= Math.PI * radius * radius;
        }

public void Write()
        {
            Console.WriteLine("Radius is:" + radius);
            Console.WriteLine("Area is:" + area);
        }
    }
class Program
    {
        
static void Main(string[] args)
        {
            Circle c= new Circle(10);
            MemoryStream stream=new MemoryStream();
            BinaryFormatter formatter= new BinaryFormatter();
   // 將對象序列化到內(nèi)存流中，這里可以使用System.IO.Stream抽象類中派生的任何類型的一個對象， 這里我使用了 MemoryStream類型。
            formatter.Serialize(stream,c);
            stream.Position= 0;
            c= null;
            c= (Circle)formatter.Deserialize(stream);
            c.Write();
            Console.Read();

        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果為：

注意：如果注釋掉 OnDeserialized屬性的話，area字段的值就是0了，因為area字段沒有被序列化到流中。

在上面需要序列化的對象中，格式化器只會序列化對象的radius字段的值。area字段中的值不會序列化，因為該字段已經(jīng)應(yīng)用了NonSerializedAttribute屬性，然后我們用Circle c=new Circle(10)這樣代碼構(gòu)建一個Circle對象時，在內(nèi)部，area會設(shè)置一個約為314.159這樣的值，這個對象序列化時，只有radius的字段的值（10）寫入流中， 但當(dāng)反序列化成一個Circle對象時，它的area字段的值會初始化為0，而不是約314.159的一個值。為了解決這樣的問題，所以自定義一個方法應(yīng)用OnDeserializedAttribute屬性。此時的執(zhí)行過程為：每次反序列化類型的一個實例，格式化器都會檢查類型中是否定義了 一個應(yīng)用了該attribute的方法，如果是，就調(diào)用該方法，調(diào)用該方法時，所有可序列化的字段都會被正確設(shè)置。除了OnDeserializedAttribute這個定制attribute,system.Runtime.Serialization命名空間還定義了OnSerializingAttribute,OnSerializedAttribute和OnDeserializingAttribute這些定制屬性。

實現(xiàn)ISerializable接口方式控制序列化和反序列化代碼：

using System;using System.IO;using System.Runtime.Serialization;using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;using System.Security.Permissions;
namespace ControlSerilization2
{
    [Serializable]
public class MyObject : ISerializable
    {
public int n1;
public intn2;

       [NonSerialized]
public String str;

public MyObject()
        {
        }

protected MyObject(SerializationInfo info, StreamingContext context)
        {
            n1= info.GetInt32("i");
            n2= info.GetInt32("j");
            str= info.GetString("k");
        }

        [SecurityPermissionAttribute(SecurityAction.Demand, SerializationFormatter= true)]
public virtual void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
        {
            info.AddValue("i", n1);
            info.AddValue("j", n2);
            info.AddValue("k", str);
        }

public void Write()
        {
            Console.WriteLine("n1 is:" + n1);
            Console.WriteLine("n2 is:" + n2);
            Console.WriteLine("str is:" + str);
        }
    }

class Program
    {
static void Main(string[] args)
        {
            MyObject obj= new MyObject();
            obj.n1= 2;
            obj.n2= 3;
            obj.str= "Jeffy";
            MemoryStream stream= new MemoryStream();
            BinaryFormatter formatter= new BinaryFormatter();
   // 將對象序列化到內(nèi)存流中，這里可以使用System.IO.Stream抽象類中派生的任何類型的一個對象， 這里我使用了 MemoryStream類型。
            formatter.Serialize(stream, obj);
            stream.Position= 0; 
            obj= null;
            obj= (MyObject)formatter.Deserialize(stream);
            obj.Write();
            Console.Read();
        }
    }
}

結(jié)果為：

此時的執(zhí)行過程為：當(dāng)格式化器序列化對象時，會檢查每個對象，如果發(fā)現(xiàn)一個對象的類型實現(xiàn)了ISerializable接口，格式化器會忽視所有定制屬性，改為構(gòu)造一個新的System.Runtime.Serialization.SerializationInfo對象，這個對象包含了要實際為對象序列化的值的集合。構(gòu)造好并初始化好SerializationInfo對象后，格式化器調(diào)用類型的GetObjectData方法，并向它傳遞對SerializationInfo對象的引用，GetObjectData方法負(fù)責(zé)決定需要哪些信息來序列化對象，并將這些信息添加到SerializationInfo對象中，通過調(diào)用AddValue方法來添加需要的每個數(shù)據(jù)，添加好所有必要的序列化信息后，會返回至格式化器，然后格式化器獲取已經(jīng)添加到SerializationInfo對象中的所有值，并將它們都序列化到流中，當(dāng)反序列化時，格式化器從流中提取一個對象時，會為新對象分配內(nèi)存，最初，這個對象的所有字段都設(shè)為0或null,然后，格式化器檢查類型是否實現(xiàn)了ISerializable接口，如果存在這個接口， 格式化器就嘗試調(diào)用一個特殊構(gòu)造器，它的參數(shù)和GetObjectData方法的完全一致。

四、格式化器如何序列化和反序列化

從上面的分析中可以看出，進(jìn)行序列化和反序列化主要是格式化器在工作的，然而下面就是要講講格式化器是如何序列化一個應(yīng)用了 SerializableAttribute屬性的對象。

1. 格式化器調(diào)用FormatterServices的GetSerializableMembers方法：public static MemberInfo[] GetSerializableMembers(Type type,StreamingContext context);這個方法利用發(fā)射獲取類型的public和private實現(xiàn)字段（標(biāo)記了NonSerializedAttributee屬性的字段除外）。方法返回由MemberInfo對象構(gòu)成的一個數(shù)組，其中每個元素對應(yīng)于一個可序列化的實例字段。
2. 對象被序列化，System.Reflection.MemberInfo對象數(shù)組傳給FormatterServices的靜態(tài)方法GetObjectData: public static object[] GetObjectData(Object obj,MemberInfo[] members); 這個方法返回一個Object數(shù)組，其中每個元素都標(biāo)識了被序列化的那個對象中的一個字段的值。
3. 格式化器將程序集標(biāo)識和類型的完整名稱寫入流中。
4. 格式化器然后遍歷兩個數(shù)組中的元素，將每個成員的名稱和值寫入流中。

接下來是解釋格式化器如何自動反序列化一個應(yīng)用了 SerializableAttribute屬性的對象。

1. 格式化器從流中讀取程序集標(biāo)識和完整類型名稱。
2. 格式化器調(diào)用FormatterServices的靜態(tài)方法GetUninitializedObject: public static Object GetUninitializedObject(Type ttype);這個方法為一個新對象分配內(nèi)存，但不為對象調(diào)用構(gòu)造器。然而，對象的所有字段都被初始化為0或null.
3. 格式化器現(xiàn)在構(gòu)造并初始化一個MemberInfo數(shù)組，調(diào)用FormatterServices的GetSerializableMembers方法，這個方法返回序列化好、現(xiàn)在需要反序列化的一組字段。
4. 格式化器根據(jù)流中包含的數(shù)據(jù)創(chuàng)建并初始化一個Object數(shù)組。
5. 將對新分配的對象、MemberInfo數(shù)組以及并行Object數(shù)組的引用傳給FormatterServices的靜態(tài)方法PopulateObjectMembers:

public static Object PopulateObjectMembers(Object obj,MemberInfo[] members,Object[] data);這個方法遍歷數(shù)組，將每個字段初始化成對應(yīng)的值。

注：格式化如何序列化和反序列對象部分摘自CLR via C#(第三版)，寫在這里可以讓初學(xué)者進(jìn)一步理解格式化器在序列化和反序列化過程中所做的工作。

寫到這里這篇關(guān)于序列化和反序列的文章終于結(jié)束了， 希望對自己以后復(fù)習(xí)和園子里的朋友有幫助。